Wissenschaftler der Universität Bonn Scheren für die Genforschung
Bonn · Wer wissen will, welche Funktion ein Gen hat, muss es ausschalten. Durch das gezielte Ausschalten eines Gens, können Wissenschaftler Rückschlüsse ziehen, wofür der Erbfaktor verantwortlich ist. Doch dieses "Gen-Knockout" ist aufwendig und funktioniert vor allem bei Mäusen, Zebrafischen oder Fruchtfliegen.
Wissenschaftler der Universität Bonn haben nun eine neue Methode entwickelt, mit der sich sogenannte TALENs (Transcription activator-like effector nucleases) einfach, schnell und automatisiert herstellen lassen. Das Verfahren ist bereits zur Patentierung eingereicht und dürfte die Genforschung revolutionieren. Weiterer Vorteil: Es lässt sich auch auf Zellkulturen des Menschen anwenden.
"Die Ergebnisse aus den Tiermodellen sind zudem nicht immer einfach eins zu eins auf den Menschen übertragbar", erläutert Professor Veit Hornung vom Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie des Universitätsklinikums Bonn. Zudem kommt die Suche nach wichtigen und ganz bestimmten Genen einer Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen gleich: Rund drei Milliarden Zeichen codieren das Erbgut des Menschen, aber wo verbergen sich in dieser gigantischen Bibliothek die wichtigen Gene?
Die neue Technologie muss man sich wie eine synthetische Schere vorstellen, die in den Zellkern eingeschleust wird und bestimmte Stellen aus der Erbsubstanz herausschneidet, so die Erstautoren der Studie Jonathan Schmid-Burgk und Tobias Schmidt aus dem Team von Professor Hornung.
Die Zelle repariert daraufhin den Erbgutstrang an dieser Stelle oft fehlerhaft, und das Gen wird dadurch funktionslos. Bisher brauchten die Forscher jedoch für jeden Erbgutabschnitt eine eigene Schere. Mit der neuen Technologie geht es effektiver: "Es funktioniert wie eine Schreibmaschine", erklärt Tobias Schmidt.
Wenn man sich den DNA-Strang als lange Folge von Buchstaben vorstellt, dann sucht man sich eine bestimmte Buchstabenfolge heraus, die abgeschaltet werden soll. Der Roboter baut sich aus DNA-bindenden Proteinen die Schere, und die Enden der einzelnen Bausteine werden wieder zusammengeklebt.
Die Idee stammt aus der Natur: Ähnlich arbeiten Bakterien, die Fäulniserkrankungen bei Pflanzen auslösen. Sie schleusen auch TALE-Proteine in die Zellen ein, um bestimmte Erbgutabschnitte zu ihrem Zweck zu regulieren.
